Le 6 août 2019, en cours d'après-midi, un système orageux virulent a produit des lames d'eau remarquables sur une partie du département de la Loire et plus encore sur le nord de la Haute-Loire, avec un maximum d'intensité localisé dans les environs de Malvalette et de Monistrol-sur-Loire.
L'analyse des données radar et satellite permet d'établir que c'est un système convectif à propagation rétrograde, avec signature en V ("orage en V"), qui s'est développé sur cette zone. Ce type d'orage est connu pour sa propension à produire des pluies intenses et durables, particulièrement propices à la survenue de ruissellements extrêmes et d'inondations rapides.

Chronologie des événements

Les premières cellules orageuses sont observées à partir de 15h00 locales sur le département de la Haute-Loire. Dans l'heure qui suit, l'activité orageuse commence à prendre de l'ampleur et plusieurs cellules se forment sur le nord et le nord-est du département. Entre 16h00 et 17h00, plusieurs cellules très actives évoluent plus au nord, sur le département de la Loire, certaines d'entre elles présentant des caractéristiques supercellulaires durables, notamment en moteur gauche. Les pluies sont alors intenses sur la moitié sud de la Loire, avec des inondations et des ruissellements signalés en de nombreuses localités.

C'est à l'extrémité sud-ouest de ces orages, aux environs de 17h00 locales, que la convection se réactive très nettement. Des sommets pénétrants très élevés et très froids apparaissent sur l'imagerie satellite infrarouge, avec un point culminant positionné sur le nord-est de la Haute-Loire. La température des sommets nuageux est alors évaluée à -70,2°C sur ce secteur, signe d'un transpercement de l'enclume et d'un forçage de la tropopause par une colonne convective extrêmement virulente. Dans le même temps, l'activité électrique s'intensifie très rapidement et le nombre d'éclairs à la minute est multiplié par 8 sur la Haute-Loire en moins de 30 minutes ; cette soudaine accentuation de la production d'éclairs est typique des phases de convection intense qui, souvent, précèdent de peu la survenue de phénomènes virulents.

L'analyse de l'imagerie satellite montre que le système convectif présente à partir de ce moment-là une signature en V, qu'il va conserver durant environ 3 heures, soit de 17h à 20h locales. Pendant ce laps de temps, la convection se réalimente constamment sur le nord-est de la Haute-Loire (orage à propagation rétrograde) et y génère des pluies intenses et durables, à l'origine d'inondations de maisons et de coulées de boue. Après 20 heures, les cellules orageuses se dispersent et sont reprises dans le flux de sud-ouest, mettant un terme à l'épisode.


Analyse de l'imagerie satellite infrarouge

L'identification des orages dits "en V" est basée sur l'analyse de la signature thermique des sommets des nuages d'orage. Les deux images ci-dessous correspondent à la phase d'initiation de l'orage en V (17h00 locales, à gauche) et à sa phase de maturité (19h00 locales, à droite).

On note sur ces deux images la présence de sommets pénétrants positionnés à la pointe ouest/sud-ouest du système, soit sur le bord d'attaque du courant-jet, et réalimentés en permanence pendant toute la durée de vie du système. Les autres zones de convection profonde (sommets froids) s'étirent de part et d'autre vers le nord-est et l'est/sud-est, formant ainsi la signature en V, qui est rendue caractéristique par la présence conjointe d'une "traîne chaude" dans le sillage des sommets pénétrants, soit vers l'est/nord-est.

Images radar et lames d'eau

La structure spécifique des orages en V a pour principale conséquence de concentrer l'alimentation de la convection sur une zone restreinte, et dès lors de former un orage à propagation rétrograde dont les précipitations stationnent durablement sur une même zone géographique. L'animation radar ci-dessous témoigne bien de cette stationnarité apparente des pluies, qui ne cessent de se réalimenter au même endroit :

Animation radar de 16h00 à 20h30 le 6 août 2019

De fait, des lames d'eau remarquables ont été observées durant cet orage. L'extrapolation réalisée sur la base de données radar met bien évidence de très fortes valeurs (> 100 mm) centrées sur les environs de Monistrol-sur-Loire, Malvalette ou encore Bas-en-Basset, avec un maximum estimé de 131 mm à Malvalette, soit l'équivalent de près de deux mois de pluie tombés pour l'essentiel en 3 heures.

Météo France dispose d'une station météorologique à Monistrol-sur-Loire, qui a recueilli 120,3 mm en 3h, dont 75,4 mm en 1h, établissant un nouveau record absolu pour ce poste climatologique.


Analyse de l'activité électrique

L'analyse de l'activité électrique détectée sur le département de la Haute-Loire met en évidence les différentes phases de cet épisode orageux. Comme l'illustre le graphique ci-dessous, on note un amorçage peu après 16h40 locales, puis une accentuation très nette de la production d'éclairs entre 17h00 et 17h15. Durant ces quinze minutes, l'activité électrique augmente d'un facteur 4, puis double encore au cours des vingt minutes suivantes pour atteindre un pic de 78 éclairs par minute à 17h36. Cette première phase correspond à la poussée convective initiale, extrêmement intense, qui donne naissance au sommet pénétrant qui va structurer l'orage en V au cours des trois heures suivantes.

Après une phase de plateau d'une trentaine de minutes, l'activité électrique se renforce de nouveau pour culminer à 18h18 avec 87 éclairs par minute, soit une activité quasi ininterrompue (1 à 2 éclairs par seconde). Ce pic coïncide avec les réflectivités radar parmi les plus fortes de l'épisode et avec la production pluviométrique maximale sur le secteur de Monistrol-sur-Loire.

L'activité électrique décroît ensuite graduellement jusqu'à 19h00 locales, puis se stabilise pendant environ une heure ; enfin elle décline très nettement après 20h00, au moment de la déstructuration complète du système convectif.

Prévision de l'épisode

L'épisode a bénéficié d'une prévisibilité que l'on peut juger bonne, dans la mesure où le risque de très fortes pluies liées à des orages stationnaires avait bien été identifié sur le département de la Haute-Loire. Celui-ci était ainsi placé en risque de niveau 3 dans le bulletin de prévision (actualisation quotidienne) émis le matin du 6 août à 08h, en raison d'un risque d'orage violent. Le bulletin précisait notamment :

Risque orageux sévère, notamment entre Auvergne et Jura, avec risque de rafales de 90 à 110 km/h, pluies intenses et fortes chutes de grêle.
[...]
Le panel modèles à maille fine suggère un potentiel significatif de supercellules durables, moteur droit et moteur gauche confondus, sur la zone ciblée en risque de niveau 3/4, avec un risque de réalimentation régulière de la convection aux abords de la Haute-Loire qui pourrait dès lors subir des lames d'eau importantes (> 70 mm en peu de temps).
[...}
DE L'AUVERGNE AU JURA : RISQUE 3/4 : RISQUE D'ORAGES VIOLENTS.
Une offensive orageuse débutera cet après-midi entre Haute-Loire et Loire. Elle gagnera rapidement du terrain pour concerner l'ensemble de la zone visée en fin d'après-midi et soirée. Ces orages pourront être localement violents et produire de fortes chutes de grêle, une activité électrique intense et des pluies particulièrement soutenues, notamment aux abords de la Haute-Loire où des lames d'eau > 70 mm en peu de temps seront possibles.


En savoir plus sur les orages en V

Les orages en V, même s'ils ne sont pas exceptionnels en France, restent des phénomènes peu fréquents. Quelques épisodes notables des dernières années, dont l'un avait déjà concerné la Haute-Loire, sont documentés sur les pages ci-dessous :

+ orage en V sur le Puy-de-Dôme le 24 août 2009
+
orage en V sur le Var le 19 septembre 2014

+ orage en V sur l'Hérault le 12 septembre 2015
+ orage en V sur la Haute-Loire le 13 juin 2017